2025-18005 エアサスペンション装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025018005

(43)【公開日】2025-02-06

(54)【発明の名称】エアサスペンション装置

(51)【国際特許分類】

   B60G 11/27 20060101AFI20250130BHJP

   F16F 9/05 20060101ALI20250130BHJP

【ＦＩ】

B60G11/27

F16F9/05

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023121370

(22)【出願日】2023-07-26

(71)【出願人】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】青山 松一郎

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 航

【テーマコード（参考）】

3D301

3J069

【Ｆターム（参考）】

3D301AA03

3D301AA04

3D301AA05

3D301AA48

3D301AA74

3D301BA15

3D301DA14

3D301DA33

3D301DA45

3D301DA54

3D301DA60

3D301DA64

3D301DB60

3J069AA01

3J069CC31

3J069DD43

(57)【要約】

【課題】車両の地上高を比較的低くした場合にもエアサスペンションの動作が妨げられないようにする。
【解決手段】本発明は、サイドフレームｓｍ１とロアリンクＬｎとの間を間接的に連結し、サイドフレームとロアリンクの間を伸縮自在なダイヤフラム１０と、ダイヤフラムを保護するようにダイヤフラムを包囲するカバー４０と、ダイヤフラムとカバーとの間の内部空間ｓｐに接続部ｊｔ１を有し、内部空間に存在する気体を外部と流通可能なホース５０とを備え、ホースの開口部５７は接続部よりも上方かつ、フェンダープロテクタｆｐ１よりも上方に設けられている。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のフレームとロアリンクとの間を直接連結又は間接連結し、前記フレームと前記ロアリンクの間を伸縮自在なダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムを保護するように前記ダイヤフラムを包囲する内部空間を備えるカバーと、を備えるエアサスペンション装置であって、
前記エアサスペンション装置は、前記ダイヤフラムと前記カバーとの間の前記内部空間に一方の開口部を有し、前記内部空間に存在する気体を外部と流通可能に接続されるホースを有し、
前記ホースの他方の開口部は、前記一方の開口部よりも上方かつ、フェンダープロテクタよりも上方に設けられているエアサスペンション装置。

【請求項2】

前記ホースの前記他方の開口部は、前記フェンダープロテクタとホイールハウスパネルとの間に設けられている請求項１に記載のエアサスペンション装置。

【請求項3】

前記ホースは、前記一方の開口部と前記他方の開口部との間に車体側に固定される固定部を有し、
前記一方の開口部と前記固定部との間に配置される前記ホースは弾性変形可能である請求項１に記載のエアサスペンション装置。

【請求項4】

前記エアサスペンション装置はフレーム車に搭載され、
前記フレーム車はサイドフレームとキャビンと、を備え、
前記ホースは前記サイドフレームに固定される第１固定部と前記キャビンに固定される第２固定部を有し、
前記第１固定部と前記第２固定部の間の前記ホースは弾性変形可能である請求項３に記載のエアサスペンション装置。

【請求項5】

前記ホースは、前記一方の開口部と前記第１固定部の間で弾性変形可能な第１弾性部材と、前記第１固定部と前記第２固定部の間で弾性変形可能な第２弾性部材と、を備え、
前記第２弾性部材は前記第１弾性部材よりも長い請求項４に記載のエアサスペンション装置。

【請求項6】

前記ホースは、前記一方の開口部と前記第１固定部の間で弾性変形可能な第１弾性部材と、前記第１固定部と前記第２固定部の間で弾性変形可能な第２弾性部材と、を備え、
前記第２弾性部材は前記第１弾性部材よりも弾性率が大きい請求項４に記載のエアサスペンション装置。

【請求項7】

前記ホースが前記エアサスペンションに接続される接続部は、車両の外側を向いている請求項１に記載のエアサスペンション装置。

【請求項8】

前記ホースの前記他方の開口部は、車両上下方向の寸法が車両前後方向の寸法よりも小さい請求項７に記載のエアサスペンション装置。

【請求項9】

キャニスタドレインの開口、又はバッテリが前記ホースの近傍かつ一方側にある場合、前記ホースの前記開口部は前記一方側に対して他方側を向いている請求項１に記載のエアサスペンション装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エアサスペンション装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、車両には車体と車輪とを連結する装置としてサスペンションが知られており、サスペンションはサスペンションアーム、スプリング、ショックアブソーバ等から構成される。サスペンションに使用されるスプリングにはコイルスプリングが使用されることが多いが、スプリングには気体の注入排出により動作するエアサスペンション装置のエアスプリングも存在する。エアサスペンション装置のエアスプリングに関する従来の技術として、特許文献１にはエアスプリングとエアスプリングの外側を覆う蛇腹部を備えた蛇腹カバーを含み、エアスプリングと蛇腹部との間に中間カバーを設ける技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－０３４８７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明者らは、車室内の居住空間の確保の観点から車両の床部を低床化した際にもエアサスペンションの動作が妨げられない仕様について鋭意検討している。

【0005】

本発明の目的は、エアサスペンションを搭載した車両の地上高を比較的低くした場合にもエアサスペンションの動作が妨げられないようにすることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、車両のフレームとロアリンクとの間を直接連結又は間接連結し、フレームとロアリンクの間を伸縮自在なダイヤフラムと、ダイヤフラムを保護するようにダイヤフラムを包囲する内部空間を備えるカバーとを備えるエアサスペンション装置である。エアサスペンション装置は、ダイヤフラムとカバーとの間の内部空間に一方の開口部を有し、内部空間に存在する気体を外部と流通可能に接続されるホースを有する。ホースの他方の開口部は、一方の開口部よりも上方かつフェンダープロテクタよりも上方に設けている。

【発明の効果】

【0007】

上記エアサスペンション装置によれば、車両の地上高を比較的低くした場合にもエアサスペンションの動作が妨げられないようにできる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係るエアサスペンション装置を構成するカバーおよびホースを示す斜視図である。

【図2】図１に係るカバーと車体との接続を概略的に示す図である。

【図3】カバーを示す斜視図である。

【図4】カバーの内部を示す図である。

【図5】カバーの下部を示す断面図である。

【図6】カバーの内部であって、ピストンとダイヤフラムの接続部近傍を示す断面図である。

【図7】カバーの内部であって、カバーの下部を示す断面図である。

【図8】実施形態に係るエアサスペンション装置を搭載した車両の後輪付近を示す概略図である。

【図9】実施形態に係るエアサスペンション装置を構成するホースと車体との接続を示す斜視図である。

【図10】実施形態に係るエアサスペンション装置を構成するホースの開口部近傍を示す図である。

【図11】実施形態に係るエアサスペンション装置を搭載した車両を側面両側から見た概略図である。

【図12】エアサスペンション装置を前輪に搭載した実施形態を示す側面図である。

【図13】図１２に係るエアサスペンション装置を車両前後方向から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。図面において、同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面において、各部材の大きさや比率は、実施形態の理解を容易にするために誇張し、実際の大きさや比率とは異なる場合がある。

【0010】

本実施形態に係る車両構造は、最低地上高が２００ｍｍ未満であってサイドフレームｓｍ１とキャビン（図示省略）を備えるフレーム車であるＳＵＶ（Ｓｐｏｒｔｓ Ｕｔｉｌｉｔｙ Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の後輪側のサスペンション装置等に利用できる。本実施形態に係る車両構造は、エアサスペンション装置のエアスプリング（ダイヤフラム１０）とエアスプリングに関連する構成について説明する。なお、図８の左側に配置しているショックアブソーバｓｂ１や、ロアリンクＬｎのようなサスペンションメンバはサスペンションを構成しうるが、公知のものと同様であるため、詳細な説明を省略する。

【0011】

エアサスペンション装置は、図１、図４、図６等を参照して概説すれば、ダイヤフラム１０と、外筒２０と、ピストン３０と、ダストカバー４０（ダストブーツとも呼び得る）と、ホース５０を備える。以下、詳述する。

【0012】

（ダイヤフラム）
ダイヤフラム１０は、気体の流入・排出によって膨張したり、収縮したりしてサイドフレームｓｍ１とロアリンクＬｎの間を伸縮自在に構成している。ダイヤフラム１０は、本実施形態において中空の略円筒状に形成しているが、気体を流入・流出に伴って膨張・収縮できれば具体的な形状は円筒に限定されない。ダイヤフラム１０は、公知の弾性変形可能なゴム材料等にて構成することができる。ダイヤフラム１０は、本実施形態においてピストン３０を介してサイドフレームｓｍ１とロアリンクＬｎを間接的に連結している。ただし、エアサスペンションとして機能できれば、ダイヤフラムはサイドフレームｓｍ１とロアリンクＬｎを直接連結してもよい。

【0013】

（外筒）
外筒２０は、図６に示すようにダイヤフラム１０の径方向外方に配置し、ダイヤフラム１０が膨張時に径方向に膨張しない、または膨張し難くなるように配置している。外筒２０は、公知の金属またはプラスチック（樹脂）材料等にて構成することができる。

【0014】

（ピストン）
ピストン３０はダイヤフラム１０の上部に設けられ、ダストカバー４０によって外部を包囲されるように構成している。ピストン３０は、ダイヤフラム１０を上下方向に押圧するようにダイヤフラム１０と一体に構成している。ダイヤフラム１０は、本実施形態において図６に示すようにピストン３０とリング等の保持手段ｈｄでカシメることによって一体に構成している。ピストン３０は、公知のプラスチック（樹脂）材料等で構成できる。なお、ダイヤフラム１０に気体を送るタンクやコンプレッサはサイドフレームｓｍ１（フレームに相当）の付近に配置できる（図示省略）。

【0015】

（ダストカバー）
ダストカバー４０は、ダイヤフラム１０を保護するようにダイヤフラム１０、外筒２０、及びピストン３０を包囲する内部空間ｓｐを備える。ダストカバー４０は、高さ方向に蛇腹を複数設けた形状を少なくとも一部に設けている。ダストカバー４０の上部は、ベアリングｂｇ（図３参照）を介して車体（サイドフレームｓｍ１）の下部に取り付け、下部をサスペンションのロアリンクＬｎに取り付けている（図８参照）。ダストカバー４０の内部空間ｓｐにはダイヤフラム１０の伸縮（ストローク）に応じてエア等の気体を流通できるように構成している。

【0016】

ダストカバー４０は、図７に示すようにダイヤフラム１０の内部空間に例えば０．５ｍｍ以上の砂等の異物が侵入しないようにエアバッグの径方向外方にリング４１（ワインディングリングとも呼び得る）のように外部と連通する形状を設けないように構成している。ダイヤフラム１０の下部はリング４１によって包囲されるように構成している。ダストカバー４０は、公知のプラスチック（樹脂）材料から構成できる。

【0017】

（ホース）
ホース５０は、ダイヤフラム１０とダストカバー４０との間の内部空間ｓｐに気体を流入および流出可能に構成している。ホース５０は、ダストカバー４０の上部において内部空間ｓｐに存在する気体を外部と流通可能に接続するように構成している。ホース５０は、図１、図８等に示すように車体のホイールハウスパネルｗｈ１に沿って略上方に延びるように形成している。ホース５０は、図１等に示すように第１部分５１と、第２部分５２と、第３部分５３と、第４部分５４と、を備える。

【0018】

第１部分５１は、ダストカバー４０と上部で接続するように構成している。第１部分５１は、後述する第３部分５３と同様にゴム等の弾性材料から構成している。第１部分５１は、蛇腹形状を備えるように構成できる。第１部分５１は、接続部ｊｔ１と第２部分５２に設けた車体との固定部ｆｎ１の間の部分であって、弾性変形可能なホース（第１弾性部材に相当）によって構成している。接続部ｊｔ１は、ダイヤフラム１０とダストカバー４０の間の内部空間につながる一方の開口部に相当する。固定部ｆｎ１は、接続部ｊｔ１と後述する開口部５７の間であって、車体側に固定される第１固定部に相当する。

【0019】

ダストカバー４０のような部品は剛体でつなぐことができないため、上記のように弾性変形可能な弾性材料を使用している。このように構成することによって、エアサスペンション装置の揺動を吸収（揺動に追従するように）できる。また、第１部分５１とダストカバー４０と接続部ｊｔ１は、車両（左右方向）の外側を向くように構成している。このように構成することによって、車両生産時の組み付けおよび検査の視認性を良好にすることができる。

【0020】

第２部分５２は第１部分５１と連続するように構成している。第２部分５２は、少なくとも一部が平たい形状となるように構成している。これにより、路面走行時にタイヤから異物によるチッピング等で傷が発生しないようにタイヤとの距離をとるようにしている。第２部分５２は、一例として車体の一部であるサイドフレームｓｍ１にブラケットｂｒ１（図１参照）等で固定するように構成している。

【0021】

第２部分５２の車体への固定は、ブラケットｂｒ１（図１参照）とサイドフレームｓｍ１で第２部分５２をはさみ、一端部をボルトまたはクリップ等の固定部ｆｎ１でサイドフレームｓｍ１に固定している（一点留め）。また、他方の端部は嵌合でサイドフレームｓｍ１に固定している（ツメによる嵌合）。このように構成することによって、第２部分５２を含むホース５０の多少の回転を許容しつつ、揺動による影響を緩和している。ホース５０は、上述した固定部ｆｎ１と後述する固定部ｆｎ２（第２固定部に相当）のように固定部を複数設けている（図１、図９参照）。

【0022】

第３部分５３は、第２部分５２と連続するように構成している。第３部分５３は上述のようにゴム等の弾性材料から構成している。このように構成することによって、車室内の揺動を吸収（揺動に追従）することができる。また、第３部分５３は、固定部ｆｎ１と固定部ｆｎ２の間に配置されるホースである。第３部分５３は、固定部ｆｎ１を挟んで第１部分５１よりも開口部５７（他方の開口部に相当）の側に配置される弾性変形可能な第２弾性部材に相当する。第３部分５３は第１部分５１よりも弾性率が大きくなるように構成している。エアサスペンション装置からサイドフレームｓｍ１よりもサイドフレームｓｍ１からキャビン（車室）の間の揺動量が大きくなることがあり得るが、このように構成することによって揺動による影響を吸収することができる。また、第３部分５３は第１部分５１よりも長くなるように構成している。このように構成することによって、揺動による影響を吸収しやすくできる。

【0023】

第３部分５３は、第２部分５２における固定部ｆｎ１と第４部分５４の固定部ｆｎ２の間に位置し、弾性材料から構成している。これにより、ホース５０からの振動をダイヤフラム１０に伝達しにくくできる。第３部分５３は第１部分５１と同様に蛇腹形状を備えるように構成できる。

【0024】

第４部分５４は、第３部分５３と連続するように構成している。第４部分５４は、図９に示すようにボルト等の固定部ｆｎ２によってブラケットｂｒ２を介してホイールハウスパネルｗｈ１の内壁面に固定することでキャビンに固定している。第４部分５４は、上部に開口部５７を設けている。第１部分５１から第４部分の開口部５７までは気体を流通できるように各々の内部を一続きに連通させている。また、開口部５７は、ダストカバー４０との接続部ｊｔ１よりも上方であり、フェンダープロテクタｆｐ１よりも上方に位置するように構成している。

【0025】

これにより、ダストカバー４０の内部空間ｓｐと外部とで気体を流通できる一方で、車両が走行した際に地面から舞い上がった泥水や砂などが開口部５７から内部空間ｓｐを通じてダイヤフラム１０の内部空間に侵入することを防止できる。また、開口部５７の位置は、車両の冠水路走行試験における水位よりも高い位置（例えば図１１における地面より９００ｍｍ以上）に配置できる（図１１参照）。

【0026】

また、第４部分５４の開口部５７はフェンダープロテクタｆｐ１とホイールハウスパネルｗｈ１の間に設けるように構成している。このように構成することによって、車室内への異音の伝達を低減することができる。開口部５７の位置は上述のように地面から９００ｍｍ以上の位置とすることができる。第４部分５４は、ホイールハウスパネルｗｈ１になるべく沿わせて上方に設置するように、側面として角形のような扁平な面を備えるように構成している。

【0027】

第４部分５４の開口部５７は、車両上下方向の寸法が車両左右方向または車両前後方向の寸法よりも小さくなるように平たい形状に構成している。このように構成することによって、開口部５７の位置をできるだけ車両上方に位置させて、開口部５７からダストカバー４０とダイヤフラム１０の内部空間に泥水や砂等が侵入することを防止できる。

【0028】

ホース５０の開口部５７の近傍には、キャニスタドレインや、図１０に示すようにフィラーホースｆｔ（ガソリン給油口から燃料タンクに繋がるホース）、ＡＩＲ ＣＯＭＰＲブリーザーホースｃｂ（エアサスペンションのコンプレッサのブリーザーホース）等を配置できる。図示しないが、ホース５０の開口部５７は、ＡＩＲ ＣＯＭＰＲブリーザーホースｃｂよりも開口が大きく、水等が侵入しやすい。そのため、ホース５０の開口部５７を車両の下方に向けて配置することで、水等の侵入を抑制できる。

【0029】

また、図１のようにキャニスタドレイン（燃料タンクから放出されるガソリン蒸気を車外に排出する部品）やバッテリが平面視でホース５０の近傍かつ一方側にある場合、開口部５７はキャニスタドレインやバッテリの側を向かない他方側を向くように配置できる。例えば、キャニスタドレインやバッテリがホース５０に対して車幅方向内側に配置されている場合に、キャニスタドレインよりも車幅方向外方に位置するホース５０の開口部５７は、車幅方向外方を向くように配置できる。ダストカバー４０の内部空間ｓｐには水が入らないようにしているが、仮に水が入り、開口部５７から内部空間ｓｐに侵入した水が周囲に飛散しても、上記のように開口部５７の向きを構成することでキャニスタドレインやバッテリに水がかかることを防止できる。

【0030】

なお、ホース５０の第１部分５１から第４部分５４までは、第１部分５１から第４部分５４を一部品でホース５０に構成してもよいし、第１部分５１から第４部分５４に成形した複数のホースを接合することでホース５０を構成してもよい。

【0031】

本発明は上述した実施形態にのみ限定されず、特許請求の範囲において種々の変更が可能である。図１２は、エアサスペンション装置を車両の前輪に搭載した実施形態を示す側面図であり、図１３は図１２を車両前後方向から見た図である。

【0032】

上記ではエアサスペンション装置を車両の後輪に搭載したが、エアサスペンション装置は後輪に搭載する場合に限定されず、車両の前輪に搭載してもよい。この場合、ホース５０ａのハイトセンサとのスペースを考慮して、ダストカバー４０ａを図１２、図１３に示すようにサイドフレームｓｍ２の下部に取り付け、ホース５０ａとの接続部ｊｔ２を左右方向における外方に向けることができる。

【0033】

そして、ホース５０ａを接続部ｊｔ２からサイドフレームｓｍ２の上方に延在させ、サイドフレームｓｍ２の上面に沿わせ車幅方向内側に延在させつつ、サイドフレームｓｍ２の上面からホイールハウスパネルｗｈ２の上部に向けて上方に延在させる。ホース５０ａの開口部５７ａは、図１２に示すようにフェンダープロテクタｆｐ２より上方に配置できる。なお、図１３においてホース５０ａよりも後方にはショックアブソーバｓｂ２を配置できる。

【0034】

このように構成することによっても、路面走行時にタイヤから飛散する泥や砂などがダストカバー４０の内部空間ｓｐに侵入することを防止できる。なお、図１２、図１３に示す場合でも開口部５７ａはエンジンやバッテリのある場所（図１３の左側）を向かないように配置でき、ホース５０ａに対しても図１の場合と同様に固定部ｆｎ１、ｆｎ２を設けることができる。

【符号の説明】

【0035】

１０ ダイヤフラム、
４０ ダストカバー（カバー）、
５０ ホース、
５１ 第１部分（第１弾性部材）、
５３ 第３部分（第３弾性部材）、
５７、５７ａ 開口部（他方の開口部）、
ｆｎ１、ｆｎ２ 固定部、
ｆｐ１、ｆｐ２ フェンダープロテクタ、
ｊｔ１、ｊｔ２ 接続部（一方の開口部）、
ｓｍ１、ｓｍ２ サイドフレーム（フレーム）、
ｓｐ 内部空間、
ｗｈ１、ｗｈ２ ホイールハウスパネル、

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】